Учёные ВГУ предложили новый метод изучения характеристик аттосекундного импульса

Учёные ВГУ предложили новый метод изучения характеристик аттосекундного импульса - ВГУ
Учёные ВГУ предложили новый метод изучения характеристик аттосекундного импульса - ВГУ
Учёные ВГУ предложили новый метод изучения характеристик аттосекундного импульса - ВГУ
Фото: www.vsu.ru

Коллектив ученых из Воронежского государственного университета предложил новый метод для определения физических параметров ультракоротких аттосекундных импульсов. Результаты исследования физиков опубликованы в журнале Physical Review A в статье под названием «Attosecond-pulse metrology based on high-order harmonic generation» («Метрология атосекундных импульсов на основе процесса генерации высших гармоник») .

Для того, чтобы понять масштаб одной аттосекунды (а это 10 в минус 18 степени секунд), необходимо представить себе 1 секунду в масштабе существования вселенной. Это предельно короткий временной промежуток, определяющий характерный порядок обращения электронов по замкнутым орбитам в атоме. К настоящему времени лазерные технологии позволяют получать импульсы длительностью в десятки аттосекунд. Как показывают многочисленные эксперименты и теоретические расчеты, взаимодействие таких сверхкоротких импульсов с веществом существенно зависит от формы импульса и поэтому одна из актуальных задач лазерной физики заключается в метрологии (определении параметров) или визуализации аттосекундных импульсов. Исследование учёных ВГУ – это один из шагов к визуализации аттосекундного импульса. Основываясь на теоретических расчётах, воронежским учёным удалось предложить новую методику определения формы сверхкоротких импульсов. Предложенный методоснован на анализе спектров генерации гармоник.

– Если мы помещаем атом в сильное лазерное поле, то его отклик на такое экстремальное внешнее воздействие становится существенно нелинейным. Этот нелинейный отклик приводит к широкому спектру нелинейных явлений, одним из которых и является генерация высоких гармоник лазерного излучения. В этом процессе атом выступает в роли нелинейного преобразователя, а именно, при взаимодействии лазерного поля с атомом, последний аккумулирует значительную часть энергии поглощенных лазерных фотонов, которую затем испускает в виде единичного фотона с частотой в десятки и даже в сотни раз превосходящей частоту исходных лазерных фотонов, – рассказывает доктор физико-математических наук заведующий кафедрой теоретической физики Михаил Фролов . – Этот процесс испускания вторичного излучения и называется генерацией гармоник. Вероятность такого процесса достаточно мала, однако является доступной для экспериментального измерения.

Учёный отмечает, что если создать условия для генерации гармоник, направляя на атом сильное лазерное поле и аттосекундный импульс, то вероятность генерации гармоник будет существенно зависеть от временной формы суммарного поля, которую можно изменять посредством варьирования времени задержки между лазерным полем и аттосекундным импульсом. Как показано в работе воронежских учёных, вероятность генерации гармоники как функция временной задержки в точности повторяет огибающую аттосекундного импульса.    Другими словами, учёные ВГУ показали, каким образом можно экспериментально получать форму этого сверхкороткого лазерного импульса, реализуя эксперимент по генерации гармоник с временной задержкой между лазерным полем и аттосекундным импульсом.

– Мы не являемся первопроходцами в этой тематике и до нашей работы был предложен ряд методов по восстановлению формы аттоимпульса из экспериментов с сильным лазерным полем. Однако, и это стоит отметить, что в отличие от предыдущих методов, предложенный нами метод позволяет извлекать информацию о форме импульса непосредственно из экспериментальных данных без какого-либо статистически-итеративного анализа, – отмечает Михаил Фролов .

Работа в этом направлении велась большим научным коллективом, который внес существенный вклад в реализацию предложенной идеи визуализации аттосекундного импульса: общие идеи и аналитические расчеты были реализованы ассистентом кафедры теоретической физики Татьяной Саранцевой, а достаточно сложные численные расчеты спектров генерации высоких гармоник атомами были выполнены коллегами из Нижнего Новгорода, сотрудничающими с группой учёных ВГУ в рамках проекта РНФ, – это Николай Введенский, Александр Силаев и Александр Романов.

– Я думаю, что эта задача не была бы успешно решена, если бы не помощь наших старших коллег – профессора кафедры теоретической физики Николая Леонидовича Манакова и безвременно ушедшего от нас профессора Университета штата Небраска (США), почетного доктора ВГУ, профессора Энтони Стараса, – отметил в заключение Михаил Фролов .

Пресс-служба ВГУ    

Фотогалерея

 
По теме
 
Подведены итоги олимпиады по английскому языку для школьников «В будущее с ВГУ 2020» - ВГУ 11 января на факультете романо-германской филологии Воронежского государственного университета состоялся третий очный устный тур олимпиады по английскому языку для школьников «В будущее с ВГУ 2020».

22.01.2020
В воронежском медуниверситете отметили день аспиранта - ВГМА имени Н.Н.Бурденко В международный День Аспиранта, который праздновался 21 января, состоялась встреча сотрудников научно-инновационного управления с аспирантами выпускных курсов очной и заочной формы обучения и их научными руководителями.
ВГМА имени Н.Н.Бурденко
22.01.2020
В ВГТУ представили концепцию Петровской набережной и очистки водохранилища с учетом пожеланий воронежцев - Промышленные вести 20 января в «Точке кипения» Воронежского государственного технического университета прошли третьи, заключительные, открытые обсуждения по программе реновации «Воронежского моря».
Промышленные вести
22.01.2020
Реализацию мероприятий нацпроекта «Культура» обсудили в департаменте культуры Воронежской области - Департамент культуры 22 января в департаменте культуры региона на рабочем совещании с руководителями отделов (управлений) администраций муниципальных районов и городских округов Воронежской области, уполномоченных в сфере культуры,
Департамент культуры
22.01.2020
На «Вечер с Чарльзом Буковски» приглашает Камерный театр. Творческую встречу, на которой эпатажный «автор» прочтет отрывки из своих произведений, ответит на вопросы зрителей и сфотографируется с ними,
21.01.2020 Газета Берег
На исходе декабря воронежская библиотека имени Гавриила Троепольского превратилась в пространство самой интеллектуальной и контрастной встречи нового, 2020 года.
19.01.2020 Газета Берег
К 75-летию Великой Победы Воронежский театр оперы и балета поставит музыкально-драматический спектакль «Василий Теркин».
21.01.2020 Газета Берег
Футбол с дыней - Галерея Чижова Схватки, раки, коридоры, тараны, веер – этими тонкостями пока экзотической для России, но набирающей популярность игры 25 членов воронежского регбийного клуба «Скифы» владеют мастерски.
Галерея Чижова
22.01.2020
Спортивные итоги недели - Администрация 17-18 января 2020 года Лёгкая атлетика В г. Смоленск прошёл Чемпионат и Первенство Центрального федерального округа по легкой атлетике.
Администрация
22.01.2020
Ударный труд - Галерея Чижова Самодисциплина, выносливость, отличная физическая форма, командный дух, уверенность в себе и уважение – это лишь малая часть важных и необходимых качеств, которые дают детям занятия восточными единоборствами.
Галерея Чижова
22.01.2020
Фарм-клуб «Бурана», ХК «Россошь», провел три гостевых матча регулярного первенства Национальной молодежной хоккейной лиги.
19.01.2020 Газета Берег
Заключительная в уходящем году серия домашних поединков «Бурана» в рамках «ВХЛ – Кубка Шелкового пути» стартовала на минувшей неделе.
13.01.2020 Газета Берег
С 7 по 29 декабря в спортивном зале СОШ №104 проходили матчи «Новогоднего кубка» по мини-футболу.
12.01.2020 Газета Берег
/documents/34650/0/2020_01_22_001.jpg/96ad44c2-0322-8f1a-9ce1-7b16106957de - Правительство Воронежской области 22 января губернатор Александр Гусев провел совещание с главами (главами администраций) муниципальных районов и городских округов Воронежской области, которое прошло в режиме видео-конференц-связи.
Правительство Воронежской области
22.01.2020
С этой и другими новостями Вы можете ознакомиться также на сайте Генеральной прокуратуры РФ » Заместитель прокурора области Геннадий Буслаев утвердил обвинительное  заключение  по  уголовному  делу  в отношении четыре
Прокуратура Воронежской области
22.01.2020
22 января 2020 года ООО «РВК-Воронеж» и его должностное лицо оштрафованы на 35 804 852 рублей и 20 000 рублей по части 2 статьи 14.31 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях.
22.01.2020 УФАС